ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

Реле тока. РТ- 40 и РТ- 140 - реле максимального тока

Реле тока. РТ-40 и РТ-140 - реле максимального тока

1. Технические характеристики реле тока РТ-40
2. Принцип действия электромагнитных реле тока и напряжения с поперечным движением якоря
3. Выполнение реле тока и напряжения. Реле максимального и минимального действия
4. Вибрация подвижной системы реле РТ и РН и способы ее устранения
5. Конструкция и основные данные реле РТ и РН
6. Наладка и проверка реле тока
а) Назначение, виды и объем проверок реле РТ-40
б) Внешний осмотр и оценка общего состояния реле
в) Внутренний осмотр, проверка и регулировка механической части реле РТ-40
г) Проверка изоляции реле РТ
д) Регулировочные устройства и схемы для настройки реле. Измерительные приборы
е) Проверка и настройка электрических характеристик реле
ж) Повторная проверка реле
7. Проверка и наладка реле тока РТ-40 по Масуэляну
8. Циркуляр об изменении конструкции реле максимального тока серии РТ-40 и реле направления мощности серий РБМ-170 и РБМ-270. УДК 621.316.925.2.004(044)
9. Нормы времени на техническое обслуживание реле тока и напряжения РT-40, РН-50, ЭТ-520, ЭТД-551, ЭН2520, РТВК, РНВК

2. Принцип действия электромагнитных реле тока и напряжения с поперечным движением якоря


Устройство электромагнитных реле основано на взаимодействии магнитного поля обмотки, по которой проходит ток, с подвижным стальным якорем.


Электромагнитная система с поперечным движением якоря, применяемая в конструкции реле РТ40 и РН50
Рис. I. Электромагнитная система с поперечным движением якоря, применяемая в конструкции реле РТ40 и РН50.

1— сердечник; 2 — обмотка; 3 — якорь; 4 — противодействующая пружина; 5 — подвижный контактный мостик; 6 — левый упор; 7 — правый упор; 8 — неподвижные размыкающие контакты; 9 — неподвижные замыкающие контакты; 10 — ось якоря.

В реле РТ40 и РН50 использована одна из разновидностей электромагнитных систем, называемая системой с поперечным движением якоря (рис.1). Конструкция состоит из сердечника 1 с двумя полуобмотками 2, расположенными на его верхнем и нижнем полюсах. Перед полюсами помещен жестко укрепленный на оси 10 легкий Г-образный стальной якорь 3. На оси якоря укреплены также возвратная (противодействующая) пружина  4 и изолированный от оси контактный мостик 5.
Начальное положение якоря, отведенного от полюсов сердечника возвратной пружиной, ограничивается левым упором 6, конечное положение повернутого к полюсам сердечника — правым упором 7.
В обесточенном состоянии реле контактный мостик замыкает правую пару неподвижных размыкающих контактов 8, при перемещении якоря в сторону полюсов мостик замыкает левую пару неподвижных замыкающих контактов  9.

При прохождении по обмотке реле тока І создается магнитный поток Ф, замыкающийся через сердечник и якорь. Поток, пронизывая якорь, намагничивает его.
На рис.1 видно, что силовые линии выходят из верхнего (северного) полюса сердечника и входят в верхнюю часть полки Г-образного якоря и соответственно выходят из нижней части полки якоря и входят в нижний (южный) полюс сердечника. Таким образом, сердечник и якорь оказываются обращенными друг к другу разноименными полюсами. Возникающая в результате этого электромагнитная сила Fэл- притягивает якорь к полюсам сердечника.
При изменении направления тока в обмотке изменяется полярность, как сердечника, так и якоря. Поэтому сердечник и края якоря, всегда оказываются обращенными друг к другу разноименными полюсами.
Из сказанного следует, что направление электромагнитной силы притяжения не зависит от направления тока в обмотке и якорь, притягиваясь к полюсам сердечника, будет поворачиваться вокруг оси в направлении, указанном стрелкой, независимо от того, какой ток проходит по обмотке — постоянный или переменный.
Таким образом, электромагнитные реле могут быть использованы как на постоянном, так и на переменном токе.
Электромагнитная сила, с которой якорь притягивается к сердечнику, пропорциональна квадрату магнитного потока Ф:

                                                                                                                                   Fэл = k1Ф2                                             (1)
Поток Ф и создающий его ток I находятся в следующей зависимости:

Ф=k2                                 (2)

где w — число витков обмотки; l — расстояние от якоря до сердечника.
Заменив Ф в формуле (1) на его выражение (2), получим:

В системах с поперечным движением якоря электромагнитная сила образует относительно оси якоря вращающий момент

Мэл = k4Fэл ,

где k1k4 коэффициенты пропорциональности.
Раскрывая физический смысл выражений (1) — (4), необходимо сделать следующие практические выводы.
1) Электромагнитная сила притяжения якора Fэл возрастает с увеличением тока I, причем нарастание силы Fэл происходит в большей степени, чем увеличение тока I, так как сила Fэл прямо пропорциональна квадрату тока I.
2) При неизменном значении тока I увеличение числа витковw обмотки приводит к возрастанию, а уменьшение числа витков w- к снижению электромагнитной силы, причем сила Fэл прямо пропорциональна квадрату числа витковw.
Иначе говоря, для получения одной и той же величины Fэл нужно: при меньшем количестве витков wподать в катушку больший ток I, при большем количестве витков w — подать в катушку меньший ток I.
3)Величина электромагнитной силы Fэл обратно пропорциональна квадрату расстояния l между сердечником и якорем (l — воздушный зазор). Практически это означает, что даже при незначительном увеличении воздушного зазора сила притяжения якоря уменьшается довольно резко, и наоборот, при уменьшении воздушного зазора сила притяжения возрастает.
Основная часть магнитного сопротивления контура, по которому замыкается магнитный поток, сосредоточена в воздушном зазоре, так как сталь сердечника и якоря, будучи ферромагнитным материалом, обладает в сотни раз меньшим магнитным сопротивлением по сравнению с магнитным сопротивлением воздуха, не обладающего магнитными свойствами. Поэтому с уменьшением воздушного зазора l уменьшается магнитное сопротивление системы, увеличивается поток Ф и, следовательно, возрастает электромагнитная сила Fэл.
Однако для реле тока и напряжения, используемых в схемах релейной защиты и автоматики в качестве пусковых органов, сильная зависимость Fэл и Мэл от размера воздушного зазора неблагоприятно сказывалась бы на некоторых их характеристиках, о чем подробнее будет сказано ниже.
Изменение зазора между якорем и полюсами при срабатывании релеИменно поэтому принятая для реле тока и напряжения  конструкция с поперечным движением якоря имеет Г-образный профиль якоря, при котором размер воздушного зазора в различных положениях якоря изменяется сравнительно мало (рис. 2).
Особых пояснений требует зависимость между электромагнитным моментом Mэл и электромагнитной силой Fэл. Коэффициент пропорциональности k4 в формуле (4) изменяется по сложному закону в зависимости от угла между якорем и сердечником. Если у реле убрать правый упор 7 (см.рис.1) и дать возможность якорю реле свободно перемещаться в направлении полюсов под действием электромагнитного момента, то якорь встанет в одной плоскости с полюсами сердечника, т. е. займет положение,соответствующее наибольшему значению потока Ф в воздушном зазоре. На рис. 2 оно отмечено углом ɑ≈90°. Однако при этом электромагнитный момент равен нулю.
Равенство электромагнитного момента нулю наиболее просто уяснить, представив момент как произведение силы Fэл за плечо Lp(рис. 2). При угле ɑ=90° якорь занимает положение, при котором направление силы Fэл совпадает с плоскостью якоря, и следовательно, плечо момента равно нулю. Поэтому и момент равен нулю.
Для обеспечения необходимого нажатия на контакты работа реле должна осуществляться в определенных пределах углов поворота якоря. Эти пределы устанавливаются упорами 6 и 7.
Поскольку первоисточником возникновения электромагнитного момента является ток, выражение (4) с учетом зависимости (3) можно записать следующим образом:

                                    Мэл=к51                                                    (5)

где k5 — коэффициент пропорциональности, зависящий от изменения угла ɑ и в некоторой степени от размера воздушного зазора.
Вращательному движению якоря, стремящегося под действием Мэл притянуться к полюсам, противодействует возвратная пружина 4 (см. рис.1). Пружина создает противодействующий механический момент Мпр. При отсутствии тока в обмотке реле, а значит, и при отсутствии Мэл противодействующий момент имеет некоторое значение, определяемое начальной затяжкой пружины. За счет начального противодействующего момента Мпр,нач контактный мостик 5 с достаточным усилием замыкает правую пару неподвижных контактов (размыкающий контакт реле). Левый упор 6 фиксирует начальное положение якоря реле и жестко связанного с ним подвижного контактного мостика. Если теперь плавно от нуля увеличивать ток в обмотке реле, будет постепенно нарастать электромагнитный момент, по направлению противоположный моменту противодействующей пружины.
Условие, когда электромагнитный момент при увеличении тока окажется равным противодействующему механическому моменту и подвижная система реле — якорь с контактным мостиком — начнет свое вращение в направлении полюсов сердечника, можно записать равенством

                                         Мпр=Мэл.(6)

Состояние реле, когда электромагнитный момент равен противодействующему моменту, принято называть срабатыванием реле.
Наименьший ток, при котором реле срабатывает, называется током срабатывания и обозначается Icp
При малейшем превышении MЭЛ над Mпр подвижная система реле начинает движение к полюсам сердечника. Теперь к противодействующему усилию пружины прибавляется сила трения осей в подшипниках реле. По мере вращения подвижной системы в сторону полюсов сердечника механический момент пружины возрастает пропорционально углу закручивания пружины. Чтобы подвижная система при подаче в обмотку реле тока срабатывания не остановилась в промежуточном положении, электромагнитный момент должен при повороте якоря нарастать быстрее механического противодействующего момента.


Зависимость электромагнитного и механического моментов, воздействующих на подвижную систему реле РТ40 и РН50, от угла поворота якоря

Рис. 3. Зависимость электромагнитного и механического моментов, воздействующих на подвижную систему реле РТ40 и РН50, от угла поворота якоря.
а — начальное положение якоря относительно магннтопровода; б — характеристики зависимости электромагнитного и механического моментов реле от угла поворота якоря.


В рассматриваемой конструкции реле преимущественное нарастание мэл по сравнению с мпр при движении якоря к полюсам сердечника достигается специальным согласованием момента пружины (сечение пружины, количество и диаметры витков, сорт сплава) с электромагнитным моментом реле. Примерный характер изменения Мэл и Мпр от угла поворота якоря показан на рис. 3. В преимущественном нарастании Мэл по сравнению с Мпр существенную роль играет и некоторое уменьшение воздушного зазора.
Избыточный момент

Мизб = Мэл—Мпр

(на графике — отрезки б—в или б'—в') должен преодолеть нарастание момента пружины, возникающее за счет ее закручивания, а также преодолеть трение в подшипниках реле. В конце хода якоря избыточный момент должен обеспечить необходимое для надежного замыкания цепи давление контактного мостика на левую пару неподвижных контактов.
Возврат притянутого якоря в первоначальное положение происходит под действием противодействующей пружины, причем для этого нужно избыточный момент свести к нулю путем снижения тока в обмотках. На рис. 3 условию возврата соответствует точка в или в'. При возврате снижаются оба момента — электромагнитный и противодействующий.
Однако «зависание» якоря в промежуточном положении исключено, поскольку снижение электромагнитного момента происходит интенсивнее по сравнению со снижением противодействующего момента.
Наибольший ток в реле, при котором подвижная система реле возвращается в исходное положение, называется током возврата Iв.
Отношение тока возврата к току срабатывания Iв/Iср называется коэффициентом возврата и обозначается kв .
Чем больше разница между током возврата и током срабатывания, тем меньше коэффициент возврата реле. Следовательно, чрезмерно большой избыточный момент хотя и увеличивает давление на контакты, приводит к нежелательному снижению коэффициента возврата.
Чтобы избыточный момент не был слишком велик и, следовательно, коэффициент возврата не был слишком мал, у реле РТ и РН выбираются такие пределы углов поворота якоря, при которых получается наибольшее сближение характеристик электромагнитного и противодействующего ему механического момента. При этом соотношение между Мэл и Мпр должно быть таким, чтобы обеспечивалось необходимое нажатие на контакты. Пределы углов поворота якоря устанавливаются упорами.
Для реле РТ40 и РН50 зависимость Мэл от угла ɑ имеет наилучшее совпадение с характеристикой Мпр при ходе якоря от 62 (начальное положение) до 75° (конечное положение).
Изменение конечного положения якоря в сторону увеличения ɑ резко снижает избыточный момент Мизб, что уменьшает давление на контакты. Если же увеличить ход якоря, сделав начальный угол меньше 62° и оставив конечный угол равным 75°, то резко упадет коэффициент возврата . В указанном снижении коэффициента возврата решающую роль играет увеличение воздушного зазора при начальном положении якоря, так как за счет повышения магнитного сопротивления возрастает ток срабатывания (при неизменном токе возврата).

18 Март, 2008              208220              ]]>Печать]]>
9 / 36 ( Хорошо )

Последние комментарии : 11

Андрей             Добавлен: 22 Ноябрь, 2012 10:28       Ответить
Не разберусь с принципом работы реле - 1-е срабатывание происходит когда достигается ток уставки, а обратно когда Iном ? или ниже тока уставки становится?
Геннадий             Добавлен: 24 Ноябрь, 2012 17:24       Ответить
Срабатывает при токе уставки (так называемый параметр срабатывания), а назад (параметр отпускания) при токе меньшем, чем ток уставки, но не обязательно при номинальном.
Алексей             Добавлен: 11 Декабрь, 2012 12:09       Ответить
Можно ли подключить реле РТ 40/100 в первичную цепь с номинальным током двигателя 45 А? Или оно включается только через трансформатор тока?
гость             Добавлен: 4 Январь, 2013 14:12       Ответить
только через трансформатор тока
Антон             Добавлен: 16 Июль, 2013 09:32       Ответить
Хорошая замена и аналог РСТ-40, компании "Реон-Техно" сами пользуемся вполне довольны их заменой
Александр             Добавлен: 20 Ноябрь, 2013 07:02       Ответить
Можно ли использовать одно реле РТ40/1А в трёхфазной системе, тоесть защитить все три фазы
Владимир             Добавлен: 24 Ноябрь, 2014 12:09       Ответить

Это реле в основном используется контроля наличия тока в трехфазной цепи. Если не ошибаюсь, то оно замыкает свои контакты уже с 0,13А в любой из фаз при минимальной уставке и 0,65А при максимальной. И ему все равно симетричный ток или не симетричные. И если у Вас пксковые токи и ток нагрузки меньше чем 0,5А, то можете использовать smiley

Сергей             Добавлен: 30 Сентябрь, 2014 00:16       Ответить
А где-то есть такая же подробная информация, но интересуют реле промежуточные РЭК
Гость 1             Добавлен: 24 Ноябрь, 2014 10:55       Ответить

Почему при переключении обмоток реле тока с последовательного на параллельное соединение уставка увеличивается в два раза?

Владимир             Добавлен: 24 Ноябрь, 2014 12:00       Ответить

Потому что Вы этим самым уменьшаете количество витков ровно в 2 дара и соответственно магнитный поток также уменьшается в два раза. Поэтому для того чтобы выполнить тоже действие необходимо пропустить через реле в два раза больше тока. Это подробно описано на второй странице этой статьи.  

Вот небольшая выдержка: 2) При неизменном значении тока I увеличение числа витковw обмотки приводит к возрастанию, а уменьшение числа витков w- к снижению электромагнитной силы, причем сила Fэл прямо пропорциональна квадрату числа витковw.

Иначе говоря, для получения одной и той же величины Fэл нужно: при меньшем количестве витков w — подать в катушку больший ток I, при большем количестве витков w — подать в катушку меньший ток I.

Вова             Добавлен: 9 Декабрь, 2014 16:38       Ответить

Реле тока рт 40 работа в цепях постоянного напряжения?

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)

Вверх страницы